產品中心
聯系我們
 

聯系人:陳亞蘋
聯系電話:021-63515605氣動 63510720儀表 63510721儀器 63515606電器 63515607傳感 63515605五金 63504668自動化儀表
傳真號碼:021-63515022
公司地址:上海市張掖路355號上海電子商城
Email:2355649974@qq.com
郵編:200001
公司網址:http://www.
QQ:546929826

文章詳情

氣相色譜法概述

日期:2021-08-21 16:19
瀏覽次數:6
摘要:氣相色譜法概述

氣相色譜法概述

        以氣體為流動相的色譜法。根據所用固定相的不同,可分為兩類:固定相為固體,稱為氣固色譜;如果固定相為液體,則稱為氣液色譜法。
簡史 在 1930 年代,P. Shuftan 和 A. Yuken 開發了氣固色譜法。 PC Turner、S. Krasan 和 E. Creamer 緊隨其后。氣液色譜法是由 AT James 和 Martin, AJP 提出的。由于使用了各種具有特殊性質的吸附劑,氣固色譜現在越來越多地用于各種氣體的分析,但仍受限于組分吸附等溫線的非線性和吸附劑的重復性差準備。氣液色譜法應用更廣泛,因為它可以使用不同性質的固定液體。由于新型固定液及其制備方法的新開發,較好地克服了固定液流失的問題。現在氣相色譜有時主要稱為氣液色譜。
原理 氣相色譜系統由在柱內的吸附劑或惰性固體上涂有液體的固定相和連續通過柱的氣體流動相組成。從柱的一端加入待分離分析的樣品后,由于固定相對樣品中各組分的吸附或溶解能力不同,即各組分在固定相和流動相之間的分配系數不同階段不同。當兩相重復分布并隨著移動相向前移動時,各組分沿柱體的速度會有所不同。分配系數小的組分被固定相保留很短的時間,并且可以更快地從色譜柱末端移動。外流。從色譜柱末端流出的每種組分的濃度與進樣后的時間作圖,所得圖稱為色譜圖。當色譜過程為沖洗法時
蒸餾的柱子概念通常用于表示色譜柱的效率。例如,“相當于一個理論柱的高度”或“柱數”用來表示柱的效率。對于填充柱:
經實驗和理論證明,該物質的色譜峰形狀是不對稱和拖尾的。如果用指數衰減校正的高斯分布作為分布函數來描述色譜峰的形狀,則更為準確。
如上所述,為了分離色譜峰,兩種組分的分配系數必須不同。由于差異,分離所需的柱效也不同。因此,要區分兩個色譜峰的分離(圖2色譜總分離性能指標圖),還需要色譜柱的總分離性能指標。
氣流系統是指用于載氣和其他氣體(助燃氣體、輔助氣體)流動的管道和控制和測量部件。使用的氣體來自高壓氣瓶或氣體發生器逸出后,通過減壓和氣體凈化干燥管,用穩壓閥和穩流閥控制所需流量。
分離系統由進樣室和色譜柱組成。進樣室有氣體進樣閥、液體進樣室、熱解進樣室等多種類型。色譜柱通常為內徑為2~3mm、長度為1~3米、裝有固定相的填充柱,或內徑為0.25mm、長度為20mm以上的開管柱。米并涂上靜止液體。樣品由載氣從進樣室攜帶通過色譜柱,樣品中的組分在色譜柱中分離,依次流出進入檢測器。
檢測系統包括檢測器、微電流放大器和記錄器。檢測器(表3氣相色譜常用檢測器)根據濃度的變化將流出色譜柱的組分轉換為電信號。經微電流放大器放大后的電信號送到記錄儀和數據處理裝置。 , 色譜洗脫曲線由記錄儀繪制。
數據處理系統的簡單數據處理組件是積分器。新的氣相色譜儀有一個用于數據處理的微處理器。
溫度控制系統及其他輔助部件 溫度控制器用于控制樣品室、色譜柱和檢測器的溫度。如果色譜柱放置在帶有鼓風的色譜爐中,則要求色譜爐可以在恒溫或程序溫度下運行。重要的輔助組件包括頂空進樣器、過程切換裝置等。
流動相為載氣,氦氣、二氧化碳、氫氣、氮氣等均可使用。載氣的選擇和凈化要求取決于所用色譜柱、檢測器和分析項目的要求。例如,某些固定相不能與痕量氧氣接觸。例如,熱導池檢測器應使用氫氣作為載氣;捕獲檢測器必須去除載氣中的高度負性雜質,以幫助提高檢測器的靈敏度。當使用分子量較小的氣體作為載氣時,可以使用較高的線速度。此時,柱效并沒有大大降低,但可以縮短分析時間。可降低氣相傳質阻力。當使用氫氣作為載氣時,填充柱和開管柱的流速分別約為 35 和 2 ml/min。
一般情況下,固定相應按照“相似”的原則進行選擇;分析非極性樣品時,使用非極性固定溶液;分析強極性樣品時,請使用強極性的固定溶液(表 4 液體)。將固定液涂在開管柱的內壁上,或涂抹在載體上制成填充柱的固定相。不要太厚。開口管柱應為0.2~0.4微米,填充柱的固定液含量應為3%-10%,載體顆粒應為柱徑的0.1左右,即80-100目為佳。這樣,液相中組分的傳質速度快,載體粒徑小,不增加填充不均勻性,有利于較低溫度下高沸點組分的分析和分析。縮短分析時間。
操作溫度 采樣室的溫度應根據采樣方法和樣品確定。在氣化模式下取樣時,氣化溫度應使組分充分氣化而不分解(熱解注入除外)。檢測室的溫度應略高于柱溫,以避免組分冷凝或其他問題。色譜柱溫度的確定要綜合考慮,即必須綜合考慮固定相的使用溫度范圍、分析時間的長短、定性定量測定的方便性等。*好在恒溫下操作,對于沸程較寬的樣品,只能使用程序升溫操作。滿意的工作溫度必須通過實驗獲得。
樣品預處理 待分析的化合物通常通過化學反應轉化為另一種化合物。這稱為衍生物制備。然后通過色譜分析該衍生物。預處理的優點是:許多化合物的揮發性太低或太高,極性小或熱穩定性差,不能或不適合直接進樣進色譜儀進行分析,其衍生物容易進入色譜柱。色譜儀;一些難以分離的成分可以轉化為衍生物,便于分離和定性分析;通過選擇性檢測器檢測可以獲得高靈敏度的衍生物;樣品中的一些雜質被去除,因為它們不能成為衍生物。
氣相色譜中*常用的化學衍生物法有硅烷化反應、酰化反應和酯化反應法(包括重氮甲烷法、三氟化硼催化法和季硼鹽分解法等)。制備化學衍生物時要特別小心,否則會導致嚴重的錯誤。
從色譜圖中可以看出定性和定量分析。色譜峰是組分在色譜柱上運行的結果。它是判斷組件及其內容的依據。色譜是根據色譜峰的移動速度和大小來獲得組分的定性和定量分析結果。
定性分析 在給定條件下,組分在色譜柱中移動速度的調整保留時間是判斷該組分是什么的一個指標,即在給定條件下一個組分的值必須是某個值。為避免改變載氣流速、柱長、固定液體用量等操作條件帶來的不便,使用該值作為定性分析指標時,組分的相對保留值或該組件可以進一步使用。定性分析。樣品經色譜分析后,在相同實驗條件下用純物質進行實驗,或查閱文獻,比較兩者得到的定性指標(數值、數值或數值)。如果樣品與純物質具有相同的定性指標值,則樣品的色譜峰中含有該物質。
由于只能說同一物質的色譜峰具有相同的保留值,不能說同一保留值的色譜峰都是一種物質,因此為了更好地對色譜峰進行定性分析,其他常用于直接定性的方法,如使用氣相色譜和質譜或光譜法,使用選擇性色譜檢測器,使用化學試劑檢測和利用化學反應等。
定量分析色譜峰的大小由峰高或峰面積決定。可以手動測量峰高,峰面積表示為峰高與峰高一半處的峰寬的乘積。新的色譜儀具有積分器或微處理器,可提供更準確的色譜峰高或峰面積。需要注意的是,進入檢測器的組分所產生的相應色譜信號(峰高或峰面積)的大小因檢測器的類型和所用的載氣而異,有時甚至受物質濃度和所用載氣的影響。儀器的結構。樣品體積和載氣流速影響不大;缺點是樣品中的組分在色譜圖中必須有各自的峰面積,并且必須知道每個組分的校正因子。
內標法是在樣品中加入一種稱為內標的物質,然后進行色譜分析,然后用其對成分進行定量分析。例如稱取樣品克,加入內標物質克,進行色譜分析,得到待測組分與內標物質的色譜峰面積之和。那么可以推導出:
該方法沒有歸一化方法,缺點和不足是需要準確稱量樣品和內標,選擇合適的內標。
外標法,在進樣量、色譜儀器和操作條件嚴格固定的情況下,先用等量的不同組分含量的純樣品進行色譜分析,得到含量與色譜峰面積之間的關系。優缺點:分離效率高,分析速度快。例如,2小時內可從汽油樣品中分離出200多個色譜峰,一般樣品分析可在20分鐘內完成。樣品量小,檢測靈敏度高。例如,氣體樣品量為1ml,液體樣品量為0.1μl,固體樣品量為幾微克。合適的檢測器可以檢測出含量超過百萬分之十至十億分之幾的雜質。良好的選擇性、共沸混合的分離和分析物質、沸點相近的物質、某些同位素、順反異構體、鄰位、間位、對位異構體、旋光異構體等,應用范圍廣泛。雖然主要用于分析各種氣體和揮發性有機物,但也可以在一定條件下分析高沸點物質和固體樣品。主要應用領域為石油工業、環保、臨床化學、藥理學、食品工業等。
氣相色譜法的缺點是直接對組分進行定性分析時,必須將已知物質或已知數據與相應的色譜峰進行比較,或與其他方法(如質譜、光譜)相結合,才能得到結果直截了當、積極的。在定量分析中,通常需要用已知物質的純樣品檢測后校準輸出信號。
展望未來,氣相色譜法 會有很大的發展。耐高溫極性高效開管柱的研制,選擇性靈敏檢測器的研制,色譜定性和定量分析規律的研究,微處理器的進一步發展新的分析方法在生物學中的應用、醫藥、環保等都是非常活躍的研究課題。智能氣相色譜的研究也是未來發展的方向。